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@本文来源于公众号:csdn2299,喜欢可以关注公众号 程序员学府
引言

作为python 小白,总是觉得自己要做好百分之二百的准备,才能开始写程序。以至于常常整天在那看各种语法教程,学了几个月还是只会print(‘hello world’)。
这样做效率太低,正确的做法,是到身边找问题,然后编程实现。比如说,我学了高等数学,我是不是应该考虑下如何去用编程实现求导或者积分操作,如果想不出怎么办,是不是应该 baidu 一下,别人是如何实现数值积分或是符号积分的。我们每天买东西都要用到加减甚至乘除,那么我是否能编写个简单的计算器,如果命令行太丑的话,我是否能够快速地学一学 pyqt5或是其他 gui来实现精致些的应用程序。凡事用编程思维考虑一下,对于从编程小白进阶为编程入门是大有裨益的。
小时候,我们或多或少会沉迷于一款经久不衰的游戏------贪吃蛇。或许我们玩过各式各样的贪吃蛇游戏,却没有自己动手编写属于自己的贪吃蛇游戏。今天就让我们走进贪吃蛇的世界,用 python 实现简易版的贪吃蛇游戏。
游戏简介
首先是游戏效果图:

{tilte}-wx_O75CFTT9

用户通过操控贪吃蛇,去吃到尽可能多的食物。其中贪吃蛇不能碰到墙壁,也不能咬到自身。
本教程借助 pygame实现游戏界面,所以下面稍稍介绍一下 pygame的安装,用法就在下面连同函数一起讲了:
安装:

  1. <code class="prism language-bash">pip install -U pygame
  2. </code>
复制代码

接下来让我们介绍下实现贪吃蛇的关键逻辑:
贪吃蛇的身体是由list构成的,list中每一个元组代表贪吃蛇在棋盘上的坐标,我们只需在这些位置画上图案,就能制作出一条圆滚滚的贪吃蛇来。但是如果想让贪吃蛇活蹦乱跳,我们就要写一个move函数。
那么贪吃蛇怎么移动呢?
如果贪吃蛇没吃到食物,那么我们就删除list中最后一个坐标,再在蛇头部分插入新的位置。如何确定新的位置呢,我们就要设定贪吃蛇移动的方向(x,y),将原蛇头位置的坐标在移动方向上进行加减操作。这样贪吃蛇就实现了向前移动的目标。如果贪吃蛇恰好吃到了食物,唯一的不同就是不需要删除贪吃蛇尾部的元素。其中需要注意的是,贪吃蛇不能朝着当前移动方向的反方向移动。体现在代码中,就是当前方向与改变方向的乘积不能为负值。
那么如何知道贪吃蛇吃到了食物呢?

如果贪吃蛇蛇头的坐标与食物的坐标重合的话,贪吃蛇就吃到了食物。如果贪吃蛇吃到了食物,就在棋盘上随机更新食物。如果随机生成的食物的坐标,恰好与贪吃蛇的位置重合的话,就继续随机产生坐标,直到确保与贪吃蛇的坐标不同的时候。

那么如何知道游戏失败了呢?
如果贪吃蛇蛇头的坐标与边框的坐标重合的话,蛇卒。如果贪吃蛇各个部分的坐标有重合的话,就说明贪吃蛇咬到了自己,游戏结束。
接下来是各个部分的具体代码实现:
下图为主要需要的几个函数:

{tilte}-wx_O75CFTT9

首先来看贪吃蛇模块:
首先__init__初始化贪吃蛇的位置,初始方向竖直向上。toward函数用于改变贪吃蛇的方向,(x,y)分别表示蛇头在水平和竖直方向的朝向。朝左x=-1,朝右x=1,朝上y=-1,朝下y=1。move函数,使用标志enlarge来判断蛇是否吃到了食物,并进行相应的操作。eat_food函数判断蛇是否吃到食物,吃到的话,分数加 100,并返回True。toward函数,用于改变蛇头的方向,但如果改变方向与当前方向相反,就什么操作都不执行。draw函数用于画出贪吃蛇的模样,蛇头是略大一点的红心,蛇身是小一点的黄心。
我们怎么画出这条蛇呢?这就要借助函数pygame.draw.circle,这个函数的主要参数有screen:就是你要在其中画出贪吃蛇的游戏界面,color:图案的颜色(RGB), position:图案在屏幕上的位置, radius:的半径,width:内部填色的大小,如果为零,图案就是空心圆;如果与半径大小相同,图案就是实心圆。
下面是贪吃蛇的代码部分,大家可以结合注释阅读:

  1. <code class="prism language-bash"># 贪吃蛇
  2. class Snack(object):
  3. def __init__(self):
  4. # self.item = [(3, 25), (2, 25), (1, 25), (1,24), (1,23),
  5. # (1,22), (1,21), (1,20), (1,19), (1,18), (1,17), (1,16)]
  6. # x 水平方向 y 竖直方向
  7. # 初始方向竖直向上
  8. self.item = [(3, 25), (2, 25), (1, 25), (1, 24), ]
  9. self.x = 0
  10. self.y = -1
  11. def move(self, enlarge):
  12. # enlarge 标记贪吃蛇有没有吃到食物
  13. if not enlarge:
  14. # 吃到食物删除尾部元素
  15. self.item.pop()
  16. # 新蛇头的坐标为旧蛇头坐标加上移动方向的位移
  17. head = (self.item[0][0] + self.x, self.item[0][1] + self.y)
  18. # 将新的蛇头坐标插入在 list 最前面
  19. self.item.insert(0, head)
  20. def eat_food(self, food):
  21. global score
  22. # snack_x,snack_y 蛇头坐标
  23. # food_x, food_y 食物坐标
  24. snack_x, snack_y = self.item[0]
  25. food_x, food_y = food.item
  26. # 比较蛇头坐标与食物坐标
  27. if (food_x == snack_x) and (food_y == snack_y):
  28. score += 100
  29. return 1
  30. else:
  31. return 0
  32. def toward(self, x, y):
  33. # 改变蛇头朝向
  34. if self.x * x >= 0 and self.y * y >= 0:
  35. self.x = x
  36. self.y = y
  37. def get_head(self):
  38. # 获取蛇头坐标
  39. return self.item[0]
  40. def draw(self, screen):
  41. # 画出贪吃蛇
  42. # 蛇头为半径为 15 的红色实心圆
  43. radius = 15
  44. width = 15
  45. # i:1---34 j:1---25
  46. color = 255, 0, 0
  47. # position 为图形的坐标
  48. position = 10 + 20 * self.item[0][0], 10 + 20 * self.item[0][1]
  49. pygame.draw.circle(screen, color, position, radius, width)
  50. # 蛇身为半径为 10 的黄色实心圆
  51. radius = 10
  52. width = 10
  53. color = 255, 255, 0
  54. for i, j in self.item[1:]:
  55. position = 10 + 20 * i, 10 + 20 * j
  56. pygame.draw.circle(screen, color, position, radius, width)
  57. </code>
复制代码

其次是食物模块:
np.random.randint用于产生边界之内的坐标,如果与贪吃蛇的坐标重合,那么就继续生成新的随机坐标。

  1. <code class="prism language-bash"># 食物
  2. class Food(object):
  3. def __init__(self):
  4. self.item = (4, 5)
  5. # 画出食物
  6. def _draw(self, screen, i, j):
  7. color = 255, 0, 255
  8. radius = 10
  9. width = 10
  10. # i:1---34 j:1---25
  11. position = 10 + 20 * i, 10 + 20 * j
  12. # 画出半径为 10 的粉色实心圆
  13. pygame.draw.circle(screen, color, position, radius, width)
  14. # 随机产生食物
  15. def update(self, screen, enlarge, snack):
  16. if enlarge:
  17. self.item = np.random.randint(1, BOARDWIDTH - 2), np.random.randint(1, BOARDHEIGHT - 2)
  18. while self.item in snack.item:
  19. self.item = np.random.randint(1, BOARDWIDTH - 2), np.random.randint(1, BOARDHEIGHT - 2)
  20. self._draw(screen, self.item[0], self.item[1])
  21. </code>
复制代码

然后是init_board函数:
board_width、board_height分别为游戏界面的宽度和高度,根据计算得出边框占据的位置,然后打印出正方形来。pygame.draw.rect和pygame.draw.circle用法类似,区别就是rect四个参数分别为screen:屏幕,color:颜色,pos:横坐标 x,纵坐标 y,矩形的长,矩形的宽。这里我设置矩形长宽都为 20 。width和circle中width用法相同,都是填充大小的意思。

  1. <code class="prism language-bash"># 初始界面
  2. def init_board(screen):
  3. board_width = BOARDWIDTH
  4. board_height = BOARDHEIGHT
  5. color = 10, 255, 255
  6. width = 0
  7. # width:x, height:y
  8. # 左右边框占用了 X: 0 35*20
  9. for i in range(board_width):
  10. pos = i * 20, 0, 20, 20
  11. pygame.draw.rect(screen, color, pos, width)
  12. pos = i * 20, (board_height - 1) * 20, 20, 20
  13. pygame.draw.rect(screen, color, pos, width)
  14. # 上下边框占用了 Y: 0 26*20
  15. for i in range(board_height - 1):
  16. pos = 0, 20 + i * 20, 20, 20
  17. pygame.draw.rect(screen, color, pos, width)
  18. pos = (board_width - 1) * 20, 20 + i * 20, 20, 20
  19. pygame.draw.rect(screen, color, pos, width)
  20. </code>
复制代码

接着是game_over模块:
如何判断谁咬到自身呢?可以利用python内置数据结构set:set这种数据结构中不能有重复元素。如果将list变成set之后,长度变短了,就说明list中有重复元素,即贪吃蛇咬到自己了。

  1. <code class="prism language-bash"># 游戏失败
  2. def game_over(snack):
  3. broad_x, broad_y = snack.get_head()
  4. flag = 0
  5. old = len(snack.item)
  6. new = len(set(snack.item))
  7. # 游戏失败的两种可能
  8. # 咬到自身
  9. if new < old:
  10. flag = 1
  11. # 撞到边框
  12. if broad_x == 0 or broad_x == BOARDWIDTH - 1:
  13. flag = 1
  14. if broad_y == 0 or broad_y == BOARDHEIGHT - 1:
  15. flag = 1
  16. if flag:
  17. return True
  18. else:
  19. return False
  20. </code>
复制代码

接下来是游戏初始化模块:
使用pygame模块需要使用pygame.init进行初始化。pygame.display.set_mode用来设置游戏界面的大小。pygame.display.set_caption用来显示游戏标题。

  1. <code class="prism language-bash"># 游戏初始化
  2. def game_init():
  3. # pygame 初始化
  4. pygame.init()
  5. # 设置游戏界面大小
  6. screen = pygame.display.set_mode((BOARDWIDTH * 20, BOARDHEIGHT * 20))
  7. # 设置游戏标题
  8. pygame.display.set_caption('贪吃蛇游戏')
  9. # sound = pygame.mixer.Sound(AUDIONAME)
  10. # channel = pygame.mixer.find_channel(True)
  11. # channel.play(sound)
  12. return screen
  13. </code>
复制代码

最后是游戏主函数:
首先实例化贪吃蛇和食物。其次设置字体为SimHei,如果使用默认字体对中文的支持很不好。其次显示游戏界面,判断游戏是否失败。如果失败的话,就打印GAME OVER。否则就一直执行主函数。其中 pygame.event.get从队列中获取事件,也就是说必须先获取事件,才能得到用户的键盘输入和其他操作,screen.fill用于填充屏幕,pygame.key.get_pressed用于获取用户的键盘输入,pygame.display.update用来刷新到之前的图案,time.sleep用于控制刷新的频率。

  1. <code class="prism language-bash"># 开始游戏
  2. def game(screen):
  3. snack = Snack()
  4. food = Food()
  5. # 设置中文字体和大小
  6. font = pygame.font.SysFont('SimHei', 20)
  7. is_fail = 0
  8. while True:
  9. for event in pygame.event.get():
  10. if event.type == QUIT:
  11. exit()
  12. # 填充屏幕
  13. screen.fill((0, 0, 100))
  14. init_board(screen=screen)
  15. # 获得用户按键命令
  16. keys = pygame.key.get_pressed()
  17. press(keys, snack)
  18. # 游戏失败打印提示
  19. if is_fail:
  20. font2 = pygame.font.Font(None, 40)
  21. print_text(screen, font, 0, 0, text)
  22. print_text(screen, font2, 400, 200, "GAME OVER")
  23. # 游戏主进程
  24. if not is_fail:
  25. enlarge = snack.eat_food(food)
  26. text = u"score: {} 更多精彩关注微信公众号:python高效编程".format(score)
  27. print_text(screen, font, 0, 0, text)
  28. food.update(screen, enlarge, snack)
  29. snack.move(enlarge)
  30. is_fail = game_over(snack=snack)
  31. snack.draw(screen)
  32. # 游戏刷新
  33. pygame.display.update()
  34. time.sleep(0.1)
  35. </code>
复制代码

好了,我们的贪吃蛇教程就这样结束了,其他零碎的知识点都在源码中。大家可以自己尝试编写自己的第一个贪吃蛇游戏了,还可以给自己的贪吃蛇扩展各种各样的功能。比如一边播放音乐,一边开始游戏,或者编写个更加美观的贪吃蛇界面。
非常感谢你的阅读
大学的时候选择了自学python,工作了发现吃了计算机基础不好的亏,学历不行这是没办法的事,只能后天弥补,于是在编码之外开启了自己的逆袭之路,不断的学习python核心知识,深入的研习计算机基础知识,整理好了,我放在我们的微信公众号《程序员学府》,如果你也不甘平庸,那就与我一起在编码之外,不断成长吧!

其实这里不仅有技术,更有那些技术之外的东西,比如,如何做一个精致的程序员,而不是“屌丝”,程序员本身就是高贵的一种存在啊,难道不是吗?[点击加入]
想做你自己想成为高尚人,加油!


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